[发明专利]用于制造特别是使用在电机中的环状机器部件的方法和装置

说明书

技术领域

本发明主要涉及一种用于电机用的机器部件的制造方法，特别是涉及一种用于制造环状机器部件的方法。

背景技术

空心柱形体特别是在电机中用于制造定子或定子支架。因为通常在电机中出现交变磁场，所以为了避免涡流而通常有利地特别是通过相应地形成的板材的堆叠以层置方式，亦即层状方式构成这种环状体，以便防止沿平行于圆柱体的轴向方向出现的涡流。

为了以层状结构方式制造这种圆柱体，由现有技术已知了两种方法。根据第一种方法，由板材冲裁出多个环状薄片并把各个环状薄片上下堆叠，以便制造层状的环。各个环状薄片可以或者通过冲裁出的中间连接件或者通过焊接彼此连接。这种方法的优点在于，可以使用具有高硅份额的钢板，由此可以在存在交变磁场时使磁场的磁滞损耗和涡流损耗最小化。这种方法的缺点是，特别是当圆柱体的径向厚度相对于外径的比例极小时，板材材料的消耗很大。这种大比例的冲裁废料以及由此导致的高材料成本使得这种方法不具有吸引力。

第二种方法是，制造线状的板条并把冲裁出的板条围绕其边缘卷绕，以便形成层状的环。该层状的环随后螺旋状或盘旋状地卷绕。因为板条被线状冲裁，所以其制造产生极少的冲裁废料。这种方法的缺点在于，仅能使用延展性极大的钢作为用于板条的材料，因为在围绕边缘的卷绕过程期间板条强烈变形以便实现需要的环状几何形状。因为在冲裁板材的材料中高硅份额时而大大降低了其易弯曲性，所以对这种方法来说仅能使用具有低硅份额的钢板，以便制造圆柱体。通过使用具有低硅份额的钢板，当环状体经历交变磁场时，环状体中的铁损耗比在前述方法中更高，这也使得这种方法同样不具有吸引力。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种用于以层状结构方式制造旋转对称的体部的改进方法，其中减小了冲裁废料并可以使用具有高硅份额的钢板。

此外，本发明的目的在于，提供一种用于以层状结构方式形成旋转对称的体部的薄片元件。

所述目的通过根据权利要求1所述的用于制造空心柱体的方法以及通过根据并列权利要求所述冲裁板材和这种冲裁板材的应用来实现。

在从属权利要求中给出其它有利的设计方案。

根据第一方面，提出一种用来制造特别是用于电机的柱形机器部件的方法。该方法包括如下步骤：

- 提供板状部件，所述板状部件具有在板材主平面中螺旋状延伸的板条，所述板条具有沿垂直于板材主平面延伸的厚度方向的厚度且具有沿平行于板材主平面延伸的宽度方向的宽度；

- 使板条螺旋状或盘旋状围绕柱形的、特别是圆柱形的成型部件沿其轴向卷绕成多个绕圈，从而板条的绕圈沿厚度方向彼此贴靠，并且板条的宽度方向沿下述方向延伸，所述方向垂直于所述成型部件的轴向方向；

- 去除成型部件，以便获得机器部件。

上述方法的构思在于，由例如可以通过冲裁或激光切割制成的螺旋状板状部件通过围绕其窄的边缘螺旋状或盘旋状地卷绕而以层状结构方式制成空心柱体。由于板状部件的板条的最初的螺旋形状，所以板条不必如现有技术中描述的线状板条那样强烈变形。也就是说，弯曲性较小的钢也可以用作用于板状部件的材料，例如具有较高硅份额的钢，以便减小交变磁场中的铁损耗。此外，由于板条的螺旋状的几何形状，所以材料消耗明显少于如现有技术中已知在冲裁环状板状部件时的材料消耗，由此使得成本更低。

根据一种实施方案，可以通过粘合、焊接或卡夹使螺旋状卷绕的板条的绕圈的至少一部分彼此或在承载部件上固定。

此外，可以提供具有第一绕圈的内半径和最后一绕圈的外半径的板状部件，其中成型部件的半径在内半径和外半径之间。

板状部件的板条可以利用一个端部固定在成型部件上，其中为了卷绕板条使成型部件转动，从而螺旋状的板条卷绕在成型部件上并贴靠到成型部件的外轮廓上。

根据另一个方面，提出了柱形的机器部件，其通过或可通过上述方法制造。

根据另一个方面，设计了将上述机器部件用作电机的定子或定子支架的应用。

根据另一个方面，设置了一种用于制造特别是使用在电机中的柱形机器部件的装置。该装置包括：

- 柱形的、特别是圆柱形的成型部件，以便使板条螺旋状或盘旋状沿体部的轴向方向卷绕成多个绕圈，从而板条的绕圈沿厚度方向彼此贴靠，并且板条的宽度方向沿下述方向延伸，所述方向垂直于所述成型部件的轴向方向；

- 用于卷绕板状部件的安装部件，所述板状部件具有在板材主平面中螺旋状延伸的板条，所述板条具有沿垂直于板材主平面延伸的厚度方向的厚度且具有沿平行于板材主平面延伸的宽度方向的宽度，